Что относится к внешним устройствам и их назначение
Внешние устройства ПК и их характеристики.
Внешние устройства предназначены для взаимодействия компьютера с окружающей средой (пользователи, объекты управления и другие ЭВМ).
К внешним устройствам относятся:
1. Устройства ввода информации:
1.4. графические планшеты;
2. Диалоговые средства пользователя, осуществляющие ввод и вывод информации:
2.2. речевые устройства ввода:
2.3. модемы и факс-модемы;
3. Устройства вывода информации:
3.2. графопостроители (для чертежей);
4. Накопители
4.1. гибкие магнитные диски
4.2. жесткий магнитный диск
А теперь остановимся на некоторых из них поподробнее.
Клавиатура— основное стандартное устройство ввода информации в ПК. Внутри корпуса клавиатуры расположены датчики клавиш, схемы дешифрации и микроконтроллер клавиатуры.
Сканер– устройство ввода графической информации в компьютер.
Монитор– устройство для отображения текстовой и графической инфо на экране. Основу монитора составляет электронно-лучевая трубка. Изображение на ней формируется из отдельных точек (пикселей). Чем меньше шаг (расстояние) между точками, тем более резким будет изображение на экране монитора.
Модем— устройство для передачи информации между компьютерами по телефонной сети. Модемы бывают внутренние и внешние. Важнейшая характеристика модема – максимально обеспечиваемая им скорость приема-передачи данных, измеряемая в бодах. Важной характеристикой модема является наличие у него функции MNP-коррекции, при которой обеспечиваются аппаратное сжатие информации и корректировка ошибок передачи данных.
Принтеры— устройства вывода данных из ЭВМ, преобразующие информационные коды в соответствующие им графические символы и фиксирующие эти символы на бумаге.
Гибкие МД(дискеты) предназначены для переноса документов и программ с одного компьютера на другой, хранения архивных копий и информации, не используемой постоянно на компьютере.
Жесткий магнитный диск(ЖМД), или винчестер, предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ ОС, прикладных программ и т. д.
Аппаратные средства мультимедиа – технологии.
Мультимедиа – диалоговая компьютерная система, обеспечивающая синтез текста, графики, звука, речи и видео. Минимальные требования к оборудованию мультимедиа-компьютера определяются спецификой МРС-2, т.е. комп должен иметь процессор не ниже 486SX с тактовой частотой не менее 25 МГц, не менее 8 Мбайт ОЗУ, графические возможности не ниже уровня VGA, жёсткий диск емкостью не менее 500 Мбайт, 16-разрядную звуковую плату, накопитель CD-ROM с двойной скоростью передачи данных, акустические колонки или наушники, микрофон. Рекомендуется использовать видеоадаптер с локальной шиной. Для преобразования ПК с соответствующими параметрами в систему мультимедиа достаточно установить в комп накопитель CD-ROM, звуковую карту (для записи и воспроизведения различных звуковых сигналов) и акустическую систему (для воспроизведения звука, генерируемого звуковой платой; они бывают активные и пассивные).
Основной носитель инфы в системах мультимедиа – компакт-диски, на кот. записывают энциклопедии, игры, программы, а также при наличии спец. устройств, можно просматривать с экрана видеофильмы. Существуют также специальные платы расширения, выполняющие функции TV-тюнера и FM-радио. Для ввода графической инфы в системах мультимедиа часто используются цифровые камеры (съёмка изображения в память камеры, из которой оно через порт может быть введено в комп).
Программное обеспечение ПК: назначение, классификация.
Совокупность программ и сопровождающей их документации, предназначенная для решения задач на ПК, назыв. программным обеспечением(ПО). ПО делится на системное и прикладное.
ПО, необходимое для управления компом, для создания и поддержки выполнения других прог пользователя, а также для предоставления пользователю набора всевозможных услуг, называется системным ПО, которое можно классифицировать как: операционные системы (совокупность программ, управляющих работой всех устройств ПК и процессом выполнения прикладных программ), сервисные системы (расширяют возможности ОС, предоставляя пользователю и выполняемым прогам набор разнообразных доп. услуг), программно-инструментальные средства (предназначены для разработки программного обеспечения) и системы технического обслуживания (совокупность программно-аппаратных средств ПК для обнаружения сбоев в процессе работы компа).
ПО, которое предназначено для решения определённых классов задач пользователя, называют прикладным. Прикладное ПО состоит из пакетов прикладных программ (по сфере применения делятся на проблемно-ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты) и прикладных программ пользователя (создаются разработчиками с использованием средств программирования, имеющихся в их распоряжении в составе конкретной вычисл. среды).
Внешние устройства. Назначение и технические характеристики.
По назначению периферийные устройства можно подразделить на:
1)устройства ввода данных— это, в основном, датчики преобразования неэлектрических величин (расположение в пространстве, давление, вязкость, скорость, ускорение,освещённость, температура, влажность, перемещение, количественные величины и т. п.) и электрических величин в электрические сигналы воспринимаемые процессором для дальнейшей их обработки в основном в цифровом виде.
Мышь- (При нажитии кнопки мыши контроллер обрабатывает это событие и посылает в компьютер информацию о совершенном действии.
При перемещении мыши по поверхности шарик крутится, и его вращение передается двум взаимно перпендикулярным вращающимся валикам, которые генерируют сигналы перемещения «влево-вправо», «вверх-вниз». Каждый из двух вращающихся валиков имеет диск с прорезями. При вращении валика вращающийся диск с прорезями, пропускает (смотри рисунок 2) или задерживает луч, который излучает фотоизлучатель и принимает фотоприемник.
Сигнал от фотоприемника обрабатывается контроллером и отсылается в компьютер. Таким образом, механическое вращение шарика мыши преобразуется в электрический сигнал ее перемещения, а вращение валиков воспринимается и передается в компьютер.)
·Планшет
·Джойстик
·Сканер— принцип работы сканера состоит в следующем: в результате преобразования света получается электрический сигнал, содержащий информацию об активности цвета в исходной точке сканируемого изображения. После оцифровки аналогового сигнала в АЦП цифровой сигнал через аппаратный интерфейс сканера идет в компьютер, где его получает и анализирует программа для работы со сканером. После окончания одного такого цикла (освещение оригинала — получение сигнала — преобразование сигнала — получение его программой) источник света и приемник светового отражения перемещается относительно оригинала.
·Цифровые фото, видеокамеры, веб-камеры
·Микрофон
2)устройства вывода данных;
Принтерыпредназначены для вывода на бумагу (создания «твердой копии») числовой, текстовой и графической информации. По своему принципу действия принтеры делятся на матричные, струйные и лазерные.
Струйные принтеры. В них используется чернильная печатающая головка, которая под давлением выбрасывает чернила из ряда мельчайших отверстий на бумагу. Перемещаясь вдоль бумаги, печатающая головка оставляет строку символов или полоску изображения.
Струйные принтеры могут печатать достаточно быстро и производят мало шума. Качество печати определяется разрешающей способностью струйных принтеров, которая может достигать фотографического качества 2400 dpi. Это означает, что полоска изображения по горизонтали длиной в 1 дюйм формируется из 2400 точек (чернильных капель).
Лазерные принтеры обеспечивают практически бесшумную печать. Высокую скорость печати (до 30 страниц в минуту) лазерные принтеры достигают за счет постраничной печати, при которой страница печатается сразу целиком.
3)устройства хранения данных;
ВЗУ (Внешние Запоминающие Устройства) предназначены для долговременного хранения информации любого вида и характеризуются большим объемом памяти К внешним устройствам относятся:
·магнитные диски( для длительного хранения информации (она не стирается при выключении ЭВМ). При этом в процессе работы данные могут удаляться, а другие записываться. Жесткий диск (винчестер) представляет собой герметичную железную коробку, внутри которой находится один или несколько магнитных дисков вместе с блоком головок чтения/записи и электродвигателем. При включении компьютера электродвигатель раскручивает магнитный диск до высокой скорости (несколько тысяч оборотов в минуту) и диск продолжает вращаться все время, пока компьютер включен. Над диском «парят» специальные магнитные головки, которые записывают и считывают информацию так же, как и на гибких дисках.
· CD,DVD,BD,
·cтримеры(Классическим способом резервного копирования является применение стримеров – устройств записи на магнитную ленту. Однако возможности этой технологии, как по емкости, так и по скорости, сильно ограничены физическими свойствами носителя. Стример по принципу действия очень похож на кассетный магнитофон. Данные записываются на магнитную ленту, протягиваемую мимо головок. Недостатком стримера является слишком большое время последовательного доступа к данным при чтении. Емкость стримера достигает нескольких Гбайт, что меньше емкости современных винчестеров, а время доступа во много раз больше).
·флэш-карта.(Устройства, выполненные на одной микросхеме (кристалле) и не имеющие подвижных частей, основаны на кристаллах электрически перепрограммируемой флэш-памяти. Физический принцип организации ячеек флэш-памяти можно считать одинаковым для всех выпускаемых устройств, как бы они ни назывались. Различаются такие устройства по интерфейсу и применяемому контроллеру, что обусловливает разницу в емкости, скорости передачи данных и энергопотреблении.)
ОЗУ (Оперативное Запоминающее Устройство)К внутренним устройствам относятся :
·кэш-память,(устройство, имеющее очень короткое время доступа к данным. Встроенная в микросхему сверхбыстрая память. Обычно имеет размер 256 или 512 Кбайт, в мощных компьютерах до 1Гб и более.
· CMOS-память(предназначена для длительного хранения данных о конфигурации и настройке компьютера (дата, время, пароль), в том числе и когда питание компьютера выключено. Для этого используют специальные электронные схемы со средним быстродействием, но очень малым энергопотреблением, питаемые от специального аккумулятора, установленного на материнской плате. Это полупостоянная память. Питается от батарейки, поэтому сохраняет информацию и при полном отключении питания компьютера. )
·BIOS. ( постоянная память, т.е. память, хранящая информацию при отключенном питании теоретически сколь угодно долго,в которую данные занесены при ее изготовлении. Такой вид памяти называется ROM (read only memory).– базовая система ввода-вывода – содержит наборы групп команд, называемых функциями, для непосредственного управления различными устройствами ПК, их тестирования при включении питания и осуществления начального этапа загрузки операционной системы компьютера. )
Устройства обмена данными
·модем Предназначены для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (модулятор + демодулятор). Наибольшее распространение в настоящее время получили ADSL-модемы, позволяющие передавать данные по кабельным сетям низких категорий (телефонные линии) на большие расстояния с большой скоростью.
CheckTests
Создай свой урок с применением ПК
§9 Внешние устройства. Классификация внешних устройств. Аппаратное обеспечение для подключения к сети Интернет. Принципы работы аппаратных средств компьютера
9.1. Классификация внешних устройств
Внешние (периферийные) устройства обеспечивают взаимодействие компьютера с пользователем, другими компьютерами или техническими устройствами.
Они подключаются к компьютеру через специальные разъемы — порты ввода-вывода. Большинство современных внешних устройств подключается к порту USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина).
Внешние устройства по своему назначению можно разделить на: устройства ввода, устройства вывода, устройства хранения информации, а также средства связи и коммуникации (пример 9.1).
К устройствам ввода информации относятся:
(Рассмотрите пример 9.2.)
К устройствам вывода информации относятся:
(Рассмотрите пример 9.3.)
Многие из устройств комбинируют в себе устройства ввода и вывода: многофункциональное устройство (МФУ) содержит в себе сканер и принтер; гарнитура объединяет микрофон и наушники. Сенсорные мониторы не только отображают информацию, но и позволяют ее вводить.
Устройства хранения — устройства внешней памяти, которые были рассмотрены в предыдущем параграфе.
Для работы многих устройств необходимы карты (платы) расширения (пример 9.4), которые содержат адаптеры.
Адаптер необходим для преобразования сигнала, поступающего от устройства, в двоичный код и обратно. Некоторые адаптеры встроены непосредственно на материнскую плату.
К средствам связи и коммуникации относят устройства, которые позволяют организовать передачу данных по компьютерной сети:
(Рассмотрите пример 9.5.)
9.2. Аппаратное обеспечение для подключения к сети Интернет
Количество пользователей Интернета в современном мире стремительно растет. Сегодня практически каждый человек может подключиться к Интернету.
Интернет — сложная система компьютерных сетей. Передача данных в компьютерных сетях требует согласованной работы большого количества разнообразных устройств. Для слаженного взаимодействия работы сетевых устройств Международной организацией стандартов (International Standard Organization — ISO) была разработана сетевая модель OSI (Open System Interconnection). Эта модель описывает правила и способы передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи.
Основными элементами модели являются уровни, прикладные процессы и физические средства соединения (пример 9.6). Модель включает в себя семь уровней. Каждому из них отводится конкретная роль, а общая задача передачи данных разбивается на отдельные подзадачи.
Основным с точки зрения пользователя является прикладной уровень. Этот уровень обеспечивает выполнение прикладных задач пользователей. На нем реализуются такие сервисы, как удаленная передача данных, электронная почта и работа веб-браузеров.
Сегодня существуют разнообразные способы подключения к Интернету. Основные отличия: принцип работы, скорость передачи данных, надежность, сложность настройки оборудования, цена.
По количеству трафика использование Интернета можно разделить на две группы: просмотр страниц (малое количество трафика) и скачивание больших файлов — фильмов, музыки и т. д. (требует большого количества трафика). В первом случае достаточно скорости обычного модемного соединения.
Однако такая скорость затрудняет скачивание файлов, поэтому для полноценного использования возможностей Интернета требуется высокоскоростной доступ.
Существует два вида технологий выхода в Интернет:
От технологии подключения к Интернету зависит тип используемого модема (пример 9.7).
Передача данных при проводной технологии осуществляется по специальному кабелю (оптоволокно или витая пара), который с одной стороны подключен к оборудованию провайдера, а с другой — в сетевую карту компьютера.
В зависимости от типа оборудования провайдера используются следующие способы проводного подключения к Интернету:
Беспроводные технологии служат для передачи данных между двумя и более точками на расстоянии, не требуя проводной связи. Для передачи информации могут использоваться радиоволны, а также инфракрасное, оптическое или лазерное излучение.
Наиболее существенными характеристиками беспроводных технологий передачи данных являются максимальная скорость передачи и максимальное расстояние, на которое можно передавать информацию (пример 9.8).
Беспроводные маршрутизаторы позволяют использовать Интернет, находясь в любом месте в пределах зоны доступа.
Еще недавно подключение к Интернету через спутниковую связь было практически недоступно для обычных пользователей из-за высокой цены.
Современная спутниковая связь по скорости, надежности и безопасности не уступает традиционной проводной. Существенным ее преимуществом является возможность применения в отдаленных и труднодоступных местах, где невозможно или слишком дорого прокладывать интернет кабель.
Спутниковой связью широко пользуются государственные службы, геологоразведочные и нефтяные компании, телекоммуникационные фирмы и другие крупные организации. В ряде случаев она является единственным вариантом интернет-коммуникаций (пример 9.9).
9.3.Принципы работы аппаратных средств компьютера
Современный компьютер использует электрические сигналы, т. е. ток или напряжение, значения которых меняются по закону, отображающему передаваемое сообщение. С помощью сигналов кодируются передаваемые и обрабатываемые данные.
Электрические сигналы можно использовать для кодирования как двоичный код: «1» — есть ток (ток больше пороговой величины); «0» — нет тока (ток меньше пороговой величины).
Чем меньше значений существует в системе, тем проще изготовить отдельные конструктивные элементы, оперирующие этими значениями. Наиболее надежным и дешевым является устройство, каждый разряд которого может принимать два состояния: есть ток/нет тока, высокое напряжение/ низкое напряжение, намагничено/не намагничено и т. д.
Пример 9.1. Внешние устройства:
Пример 9.2. Устройства ввода:
Сетевая карта WIFI
4G-модем для подключения по каналам сотовой связи
Маршрутизатор со встроенным модемом
Уровни сетевой модели OSI
Пример 9.7. Классификация модемов по виду соединения:
Пример 9.8. Классификация беспроводных сетей по дальности действия:
Беспроводные глобальные сети (Wireless Wide Area Network — WWAN) основываются на различных технологиях, таких как GPRS, EDGE, HSPA, LTE и др., которые являются надстройками над технологией мобильной связи. Они позволяют пользователю сети сотовой связи производить обмен данными с другими устройствами в сети, а также с внешними сетями, в том числе Интернет. В качестве модема для подключения к Интернету может использоваться мобильный телефон. Компьютер может подключаться к телефону посредством USB-кабеля или беспроводным способом.
Пример 9.9. Схема подключения к Интернету с использованием спутниковой связи:
Двоичный код используется для кодирования данных еще и потому, что устройствам гораздо проще и быстрее выполнять арифметико-логические операции в двоичной системе счисления, чем в десятичной.
В 1959 г. ученые из Московского государственного университета под руководством Николая Брусенцева разработали первую и единственную ЭВМ на основе троичной логики. Называлась она «Сетунь». Других компьютеров на основе троичного кода нет и не было.
Идею использовать для вычислений троичную систему высказал еще в XIII в. итальянский математик Фибоначчи. Он сформулировал и решил задачу о гирях: если можно класть гири только на одну чашу весов, то удобнее, быстрее и экономичнее делать подсчеты в двоичной системе, а если можно класть гири на обе чаши, то целесообразнее прибегнуть к троичной системе.
1. Какие устройства компьютера относят к внешним?
2. На какие группы можно разделить внешние устройства в зависимости от их назначения?
3. Какие существуют способы подключения к Интернету?
4. Какое оборудование может использоваться для проводного подключения к Интернету?
5. Какие технологии используются для беспроводн ого подключения к Интернету?
Что относится к внешним устройствам и их назначение
Периферийные (внешние) устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря этим устройствам компьютерная система приобретает гибкость и универсальность.
Устройства ввода данных
Клавиатура
Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.
Состав клавиатуры
Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш, функционально распределенных по нескольким группам.
Рис. 1. Общий вид стандартной клавиатуры
Группа алфавитно-цифровых клавиш предназначена для ввода знаковой информации и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может работать в нескольких режимах (регистрах) и, соответственно, может использоваться для ввода нескольких символов. Переключение между нижним регистром (для ввода строчных символов) и верхним регистром (для ввода прописных символов) выполняют удержанием клавиши SHIFT (нефиксированное переключение). При необходимости жестко переключить регистр используют клавишу CAPS LOCK (фиксированное переключение). Если клавиатура используется для ввода данных, абзац закрывают нажатием клавиши ENTER, При этом автоматически начинается ввод текста с новой строки. Если клавиатуру используют для ввода команд, клавишей ENTER завершают ввод команды и начинают ее исполнение.
Рис. 2. Группа алфавитно-цифровых клавиш
Для разных языков существуют различные схемы закрепления символов национальных алфавитов за конкретными алфавитно-цифровыми клавишами. Такие схемы называются раскладками клавиатуры. Переключения между различными раскладками выполняются программным образом — это одна из функций операционной системы. Соответственно, способ переключения зависит от того, в какой операционной системе работает компьютер. Например, в системе Windows 2000 для этой цели могут использоваться следующие комбинации: левая клавиша ALT+SHIFT или CTRL+SHIFT. При работе с другой операционной системой способ переключения можно установить по справочной системе той программы, которая выполняет переключение.
Общепринятые раскладки клавиатуры имеют свои корни в раскладках клавиатур пишущих машинок. Для персональных компьютеров IBM PC типовыми считаются раскладки QWERTY (английская) и ЙЦУКЕНГ (русская). Раскладки принято именовать по символам, закрепленным за первыми клавишами верхней строки алфавитной группы.
Группа функциональных клавиш включает двенадцать клавиш (от F1 до F12), размещенных в верхней части клавиатуры. Функции, закрепленные за данными клавишами, зависят от свойств конкретной работающей в данный момент программы, а в некоторых случаях и от свойств операционной системы. Общепринятым для большинства программ является соглашение о том, что клавиша F1 вызывает справочную систему, в которой можно найти справку о действии прочих клавиш. 
Рис. 3. Группа функциональных клавиш
Служебные клавиши располагаются рядом с клавишами алфавитно-цифровой группы. В связи с тем, что ими приходится пользоваться особенно часто, они имеют увеличенный размер. К ним относятся рассмотренные выше клавиши SHIFT и ENTER, регистровые клавиши ALT и CTRL (их используют в комбинации с другими клавишами для формирования команд), клавиша TAB (для ввода позиций табуляции при наборе текста), клавиша ESC (от английского слова Escape) для отказа от исполнения последней введенной команды и клавиша BACKSPACE для удаления только что введенных знаков (она находится над клавишей ENTER и часто маркируется стрелкой, направленной влево).
Рис. 4. Группа служебных клавиш
Служебные клавиши PRINT SCREEN, SCROLL LOCK и PAUSE/BREAK размещаются справа от группы функциональных клавиш и выполняют специфические функции, зависящие от действующей операционной системы. Общепринятыми являются следующие действия:
PRINT SCREEN — печать текущего состояния экрана на принтере (для MS-DOS) или сохранение его в специальной области оперативной памяти, называемой буфером обмена (для Windows).
SCROLL LOCK — переключение режима работы в некоторых (как правило, устаревших) программах.
PAUSE/BREAK — приостановка/прерывание текущего процесса.
Две группы клавиш управления курсором расположены справа от алфавитно-цифровой панели.
Курсором называется экранный элемент, указывающий место ввода знаковой информации. Курсор используется при работе с программами, выполняющими ввод данных и команд с клавиатуры.
Клавиши управления курсором позволяют управлять позицией ввода.
^ Рис. 5. Группы клавиш управления курсором
Четыре клавиши со стрелками выполняют смещение курсора в направлении, указанном стрелкой. Действие прочих клавиш описано ниже.
PAGE UP / PAGE DOWN — перевод курсора на одну страницу вверх или вниз. Понятие «страница» обычно относится к фрагменту документа, видимому на экране. В графических операционных системах (например, Windows) этими клавишами выполняют «прокрутку» содержимого в текущем окне. Действие этих клавиш во многих программах может быть модифицировано с помощью служебных регистровых клавиш, в первую очередь SHIFT и CTRL. Конкретный результат модификации зависит от конкретной программы и/или операционной системы.
Клавиши HOME и END переводят курсор в начало или конец текущей строки, соответственно. Их действие также модифицируется регистровыми клавишами.
Традиционное назначение клавиши INSERT состоит в переключении режима ввода данных (переключение между режимами вставки и замены). Если текстовый курсор находится внутри существующего текста, то в режиме вставки происходит ввод новых знаков без замены существующих символов (текст как бы раздвигается). В режиме замены новые знаки заменяют текст, имевшийся ранее в позиции ввода.
В современных программах действие клавиши INSERT может быть иным. Конкретную информацию следует получить в справочной системе программы. Возможно, что действие этой клавиши является настраиваемым, — это также зависит от свойств конкретной программы.
Клавиша DELETE предназначена для удаления знаков, находящихся справа от текущего положения курсора. При этом положение позиции ввода остается неизменным.
^ Группа клавиш дополнительной панели дублирует действие цифровых и некоторых знаковых клавиш основной панели. Во многих случаях для использования этой группы клавиш следует предварительно включать клавишу-переключатель NUM LOCK (о состоянии переключателей NUM LOCK, CAPS LOCK и ^ SCROLL LOCK можно судить по светодиодным индикаторам, обычно расположенным в правом верхнем углу клавиатуры).
Рис. 6. Группа клавиш дополнительной панели
Появление дополнительной панели клавиатуры относится к началу 80-х годов. В то время клавиатуры были относительно дорогостоящими устройствами. Первоначальное назначение дополнительной панели состояло в снижении износа основной панели при проведении расчетно-кассовых вычислений, а также при управлении компьютерными играми (при выключенном переключателе NUM LOCK клавиши дополнительной панели могут использоваться в качестве клавиш управления курсором).
Принцип действия клавиатуры
Клавиатура относится к стандартным средствам персонального компьютера. Ее основные функции не нуждаются в поддержке специальными системными программами (драйверами). Необходимое программное обеспечение для начала работы с компьютером уже имеется в микросхеме постоянного запоминающего устройства в составе базовой системы ввода-вывода (BIOS), и потому компьютер реагирует на нажатия клавиш сразу после включения.
Принцип действия клавиатуры заключается в следующем.
Клавиатура является основным устройством ввода данных. Специальные клавиатуры предназначены для повышения эффективности процесса ввода данных. Это достигается путем изменения формы клавиатуры, раскладки ее клавиш или метода подключения к системному блоку.
Клавиатуры, имеющие специальную форму, рассчитанную с учетом требований эргономики, называют эргономичными клавиатурами. Их целесообразно применять на рабочих местах, предназначенных для ввода большого количества знаковой информации. Эргономичные клавиатуры не только повышают производительность наборщика и снижают общее утомление в течение рабочего дня, но и снижают вероятность и степень развития ряда заболеваний, например туннельного синдрома кистей рук и остеохондроза верхних отделов позвоночника.
Раскладка клавиш стандартных клавиатур далека от оптимальной. Она сохранилась со времен ранних образцов механических пишущих машин. В настоящее время существует техническая возможность изготовления клавиатур с оптимизированной раскладкой, и существуют образцы таких устройств (в частности, к ним относится клавиатура Дворака). Однако практическое внедрение клавиатур с нестандартной раскладкой находится под вопросом в связи с тем, что работе с ними надо учиться специально. На практике подобными клавиатурами оснащают только специализированные рабочие места.
По методу подключения к системному блоку различают проводные и беспроводные клавиатуры. Передача информации в беспроводных системах осуществляется инфракрасным лучом. Обычный радиус действия таких клавиатур составляет несколько метров. Источником сигнала является клавиатура.
Примеры различных типов клавиатур
 Стандартная беспроводная клавиатура |  Бесконтактная клавиатура |
|
Клавиатура со сменными кнопочными раскладками
По замыслу создателей, Zboard должна существенно облегчить жизнь и кошелёк владельцев компьютеров, попутно избавив их от необходимости запоминания многочисленных «специальных» комбинаций клавиш. Клавиатура рассчитана в первую очередь на домашних пользователей, хотя может пригодиться и использующим компьютер в качестве профессионального инструмента. На правом боку клавиатуры расположена неприметная с виду защёлка. Она легко откидывается, панель с клавишами снимается, складывается втрое (вот почему клавиша пробела сделана двойной), помещается в футляр размером с книжку в мягкой обложке и ставится на полку. А на полке уже дожидается ряд аналогичных футляров с клавишами для других применений.
Выбранная сменная панель устанавливается на базу клавиатуры, защёлка закрывается, загорается соответствующий индикатор и совершенно новая клавиатура готова к работе.
Драйвер устройства самостоятельно узнает, какой именно сменный модуль помещён в базу и быстренько переопределит расположение каждой клавиши, обновит ярлыки и подключит соответствующие макросы, используемые для требуемой игры или делового приложения.
Наиболее удобной необычная и индивидуальная раскладка клавиатуры оказывается именно в играх. Это достигается продуманным расположением, формой и обозначениями управляющих клавиш, что существенно ускоряет обучение игре и облегчает её успешное прохождение.
Теперь многие возможности, прятавшиеся где-то в глубине меню, можно реализовать одним нажатием клавиши. Кроме того, отпадает необходимость запоминать специальные управляющие ключи данной игры, как правило, не слишком похожие на аналогичные комбинации символов в другой игровой программе. 
Раскладка клавиш для разных игр 
Раскладка клавиш для Adobe Photoshop
Ввод графической информации
Сканеры
Сканер (Scanner) — устройство для копирования графической и текстовой информации и ввода ее в компьютер.
С помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами (программами распознавания образов).
Планшетные сканеры 
Предназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС). Обычно элементы ПЗС конструктивно оформляют в виде линейки, располагаемой по ширине исходного материала. Перемещение линейки относительно листа бумаги выполняется механическим протягиванием линейки при неподвижной 
установке листа или протягиванием листа при неподвижной установке линейки.
Ручные сканеры
Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует планшетным. Разница заключается в том, что протягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется вручную. Равномерность и точность сканирования при этом обеспечиваются неудовлетворительно, и разрешающая способность ручного сканера составляет 150-300 dpi.
Барабанные сканеры
В сканерах этого типа исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью. Устройства этого типа обеспечивают наивысшее разрешение (2400-5000 dpi) благодаря применению не ПЗС, а фотоэлектронных умножителей. 
Их используют для сканирования исходных изображений, имеющих высокое качество, но недостаточные линейные размеры (фотонегативов, слайдов и т. п.)
Фотосканеры
Служит для получения изображения со слайдов или фотопленок. В сканере есть съемные картриджи для заправки слайдов или пленок.
Штрих-сканеры
Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных, закодированных в виде штрих-кода. Такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.
Сканеры форм
Предназначены для ввода данных со стандартных форм, заполненных механически или
От сканеров форм не требуется высокой точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром.
Дигитайзеры
Дигитайзер (Digitizer) — устройство для оцифровки чертежей и других изображений. Дигитайзер позволяет преобразовать изображения в цифровую форму для обработки в компьютере.
 | Планшетный дигитайзер Позволяет оцифровывать и вносить в компьютер рукописный текст и рисунки. |
 | Большой дигитайзер Предназначен для оцифровки больших чертежей. Оцифровка чертежей производится при помощи манипулятора, напоминающего мышку, но имеющего большее количество кнопок. Нажатием кнопок фиксируется положение основных элементов чертежа, затем чертеж достраивается при помощи специальной программы. |
Цифровые фотокамеры
Изображение с иконоскопа переводится в цифровую форму и хранится в памяти фотокамеры. В зависимости от применяемых носителей памяти фотокамера может хранить от несколько кадров до десятков кадров. После съемки фотокамера присоединяется к компьютеру и кадры в виде файлов переписываются в компьютер.
 |  |  |
| DSCU30 | DSC-U60 | DSC-P92 |
 |  |  |
| MVC-CD350 | MVC-CD500 | DSCF717 |
Цифровые фотокамеры, как и сканеры, эти устройства воспринимают графические данные с помощью приборов с зарядовой связью, объединенных в прямоугольную матрицу. Основным параметром цифровых фотоаппаратов является разрешающая способность, которая напрямую связана с количеством ячеек ПЗС в матрице. Наилучшие потребительские модели в настоящее время имеют до 1 млн ячеек ПЗС и, соответственно, обеспечивают разрешение изображения до 2700х2050 точек. У профессиональных моделей эти параметры выше.
Световой карандаш
Устройства вывода данных
Монитор
Монитор — устройство визуального представления данных. Это не единственно возможное, но главное устройство вывода. Его основными потребительскими параметрами являются: размер и шаг маски экрана, максимальная частота регенерации изображения, класс защиты.
Размер монитора измеряется между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Единица измерения — дюймы. Стандартные размеры: 14″ (символ » означает дюйм) ; 15″; 17″; 19″; 20″; 21″.
Изображение на экране монитора получается в результате облучения люминофорного покрытия остронаправленным пучком электронов, разогнанных в вакуумной колбе. Для получения цветного изображения люминофорное покрытие имеет точки или полоски трех типов, светящиеся красным, зеленым и синим цветом. Чтобы на экране все три луча сходились строго в одну точку и изображение было четким, перед люминофором ставят маску — панель с регулярно расположенными отверстиями или щелями. Часть мониторов оснащена маской из вертикальных проволочек, что усиливает яркость и насыщенность изображения. Чем меньше шаг между отверстиями или щелями (шаг маски), тем четче и точнее полученное изображение. Шаг маски измеряют в долях миллиметра. В настоящее время наиболее распространены мониторы с шагом маски 0,25-0,27 мм. Устаревшие мониторы могут иметь шаг до 0,43 мм, что негативно сказывается на органах зрения при работе с компьютером. Модели повышенной стоимости могут иметь значение менее 0,25 мм.
Частота регенерации (обновления) изображения показывает, сколько раз в течение секунды монитор может полностью сменить изображение (поэтому ее также называют частотой кадров). Этот параметр зависит не только от монитора, но и от свойств и настроек видеоадаптера, хотя предельные возможности определяет все-таки монитор.
Частоту регенерации изображения измеряют в герцах (Гц). Чем она выше, тем четче и устойчивее изображение, тем меньше утомление глаз, тем больше времени можно работать с компьютером непрерывно. При частоте регенерации порядка 60 Гц мелкое мерцание изображения заметно невооруженным глазом. Сегодня такое значение считается недопустимым. Минимальным считают значение 75 Гц, нормативным — 85 Гц и комфортным — 100 Гц и более.
Класс защиты монитора определяется стандартом, которому соответствует монитор с точки зрения требований техники безопасности. В настоящее время общепризнанными считаются следующие международные стандарты: ^ MPR-II, ТСО-92, ГСО-95, ГСО-99 (приведены в хронологическом порядке). Стандарт MPR-II ограничил уровни электромагнитного излучения пределами, безопасными для человека. В стандарте ТСО-92 эти нормы были сохранены, а в стандартах ГСО-95 и ГСО-99 ужесточены. Эргономические и экологические нормы впервые появились в стандарте ГСО-95, а стандарт ГСО-99 установил самые жесткие нормы по параметрам, определяющим качество изображения (яркость, контрастность, мерцание, антибликовые свойства покрытия).
Рис. 8. Различные типы мониторов
Сенсорный экран – служит для управления компьютером при помощи касания экрана пальцами. Обычно сенсорный экран применяется в справочных компьютерах в музеях, на выставках, на вокзалах и в аэропортах.
Сенсорный экран может быть встроен в обычный монитор или помещаться поверх экрана монитора, в этом случае он соединяется с одним из портов компьютера. Разрешающая способность сенсорного экрана невелика. Самый мелкий элемент сенсорного экрана — это 1/256 часть экрана.
Существуют две технологии создания сенсорных экранов:
Колонки
Принтеры
В качестве устройств вывода данных также используют печатающие устройства (принтеры), позволяющие получать копии документов на бумаге или прозрачном носителе.
Принтер (Printer), или печатающее устройство, предназначен для вывода информации на бумагу. Все современные принтеры могут выводить текстовую информацию, а также рисунки и другие изображения.
Существует несколько тысяч моделей принтеров, которые могут использоваться с персональными компьютерами, все они могут быть разделены на четыре основных типа — матричные, струйные, лазерные и фотодиодные.
Матричные принтеры 
Ранее были наиболее распространенными, но в настоящее время они вытесняются струйными и лазерными.
Принцип печати этих принтеров таков: печатающая головка принтера содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней (их называют иголками). Головка движется вдоль печатаемой строки, а иголки в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту. Это и обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений. Движением иголок управляют миниатюрные электромагниты. В недорогих моделях принтеров используется печатающая головка с 9 иголками. Качество печати у таких принтеров невысокое. Более качественная печать обеспечивается принтерами с 18 и 24 иголками.
Струйные принтеры 
В этих принтерах изображение формируется микроскопическими каплями краски, вылетающих на бумагу через маленькие отверстия. В качестве элементов, выталкивающих струи чернил, используются пьезокристаллы. Пьезокристаллы имеют свойство расширяться, если к ним подводится электричество. Пьезокристаллы устанавливают в печатающую головку таким образом, что они расширяются в том направлении, в котором должны вылетать капельки чернил. Этот способ печати обеспечивает более высокое качество печати по сравнению с матричными принтерами, он очень удобен для цветной печати.
Лазерные принтеры 
Обеспечивают в настоящее время наилучшее (часто лучше типографского) качество печати. В этих принтерах для печати используются лазерный луч, управляемый компьютером.
В лазерном принтере имеется валик, покрытый полупроводниковым веществом, которое электризуется от попадания лазерного света. Луч при помощи поворотного зеркала направляется в то место валика, где должно быть изображение. Это место электризуется и к нему «прилипают» мельчайшие частицы сухой краски, которая находится в контейнере под валиком. После этого валик прокатывается по листу бумаги и краска переходит на бумагу. Чтобы красящий порошок закрепился, специальный механизм проводит бумагу через нагревательный элемент и краска спекается.
Фотопринтеры
С появлением цифровых фотоаппаратов, возникла необходимость использовать их не только для создания цифровых фото изображений, но и для печати обычных бумажных фотографий. Для этой цели были разработаны сублимационные принтеры. Сублимационная технология печати ранее была применена в цветных копировальных аппаратах.
В сублимационных принтерах красящий порошок наносится также как в фотодиодных принтерах, но затем при помощи нагревательных элементов каждая частичка порошка очень быстро плавится и спекается. 
Получается четкое, яркое изображение. Печать ведется на бумагу, по составу похожую на обычную фотобумагу, но без желатинового слоя. Бумага для фото принтеров бывает матовой и глянцевой.
Файл с изображением подается в фотопринтер из компьютера или напрямую, из карты флеш-памяти. Для карт флеш-памяти в принтерах есть соответствующие порты, например на изображенном ниже фотопринтере HP Photosmart 7550 справа вверху можно видеть порты для флеш-карт и карту, вставленную в один из четырех портов.
Плоттер
Плоттер (Plotter) или графопостроитель — устройство для вывода различных чертежей, географических карт, плакатов и других изображений на бумагу большого формата.
Плоттеры бывают монохромными и цветными. По технологии нанесения изображения плоттеры делятся на перьевые и струйные.
 |  |
Офисные плоттеры
 |  |
Большие промышленные плоттеры
Устройства командного управления
Мышь — устройство управления манипуляторного типа. Представляет собой плоскую коробочку с двумя-тремя кнопками.
Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора.
Кроме обычной мыши существуют и другие типы манипуляторов, например: трекболы, пенмаусы, инфракрасные мыши.
Трекбол в отличие от мыши устанавливается стационарно, и его шарик приводится в движение ладонью руки. Преимущество трекбола состоит в том, что он не нуждается в гладкой рабочей поверхности, поэтому трекболы нашли широкое применение в портативных персональных компьютерах.
Пенмаус представляет собой аналог шариковой авторучки, на конце которой вместо пишущего узла установлен узел, регистрирующий величину перемещения.
Инфракрасная мышь отличается от обычной наличием устройства беспроводной связи с системным блоком.
Для компьютерных игр и в некоторых специализированных имитаторах применяют также манипуляторы рычажно-нажимного типа (джойстики) и аналогичные им джой-пады, геймпады и штурвально-педальные устройства. Устройства этого типа подключаются к специальному порту, имеющемуся на звуковой карте, или к порту USB.
Основные характеристики мыши
Простейшие мыши имеют всего две кнопки, но могут встречаться модели и с пятью кнопками или двумя колесиками прокрутки.
Дополнительные кнопки требуют специальной поддержки со стороны драйвера — по умолчанию Windows «понимает» только три кнопки, причем третья (средняя) используется не очень эффективно. На дополнительные кнопки обычно возлагают сервисные функции — минимизация окон, запуск любимых программ и т. п.
Еще один популярный элемент управления — колесо прокрутки (скроллинга). Оно обычно располагается между основными кнопками мышки. Если прокручивать это колесико, текущий документ в редакторе или web-браузере начнет перемещаться внутри окна в том же направлении. Это избавляет от необходимости то и дело «путешествовать» курсором к полосе прокрутки и обратно. Для тех, кто в основном работает с офисными документами и web-страницами, колесо прокрутки — хорошее подспорье в работе. Как правило, колесо можно не только прокручивать, но и нажимать, т. е. оно по совместительству является третьей кнопкой.
Иногда вместо колеса можно увидеть маленький рычажок, клавишу-качельку или же трекбол (навигационный шарик). Однако, большинство пользователей все же находит колесо более удобным.
Особняком стоят беспроводные мыши. Некоторые рабочие места не допускают связи системного блока и мышки проводом, даже двухметровый «хвост» (а чаще встречаются кабели длиной 150 см) оказывается недостаточно длинным. В этом случае вам придут на помощь манипуляторы, связанные с системным блоком по радиоканалу или с помощью инфракрасных лучей. Схема их работы всегда одинакова — к «мышиному» разъему системного блока подключается приемник, а внутри мышки имеется передатчик. Правда, беспроводной мыши нужно питание, поэтому в ее корпус обычно устанавливаются батарейки или аккумуляторы.
Встречаются манипуляторы с необычным набором функций, например со встроенным сканером отпечатков пальцев или с динамиком, играющим музыку, когда на компьютер пришел новый e-mail.
Классический дизайн — это симметричный светло-серый корпус с сильно скругленными краями. Сегодня можно легко купить как классическую мышь, так и совершенно необыкновенную. В поисках наиболее эргономичных форм конструкторы порой создают манипуляторы, весьма далекие от какой-либо симметрии. Популярны и распространены синие, серебристые мышки, а немного поискав, нетрудно купить устройство любого цвета, полупрозрачное и даже раскрашенное под божью коровку
Мышь обязана быть удобной. Манипуляторы эргономичной формы приспособлены для человеческой кисти лучше, чем симметричные, но они в основном предназначены для правшей. Удобно положить на нее левую руку просто не получится. Проконтролируйте — когда ваша ладонь лежит на корпусе, пальцы должны удобно располагаться на кнопках. Недопустимо, если вам приходится выгибать кисть или поджимать пальцы для того, чтобы нажать на клавишу или дотянуться до колеса прокрутки.
Кроме того, мышь должна надежно лежать в руке. Этому способствуют резиновые вставки на торцах, специальная форма (сужение в нижней части), использование ребристых поверхностей.
Оцените также нажатие клавиш. Оно должно быть не слишком жестким, чтобы пальцы не уставали. Обратите внимание на свои ощущения. Когда не понятно, произошел уже щелчок или нет — это неправильно. Оценивая колесо прокрутки, помните, что большая жесткость (сопротивление) быстро утомит руку, а малая будет приводить к слишком интенсивному скроллингу на экране. Первый вариант хуже, но и второй не слишком привлекателен.
Мышь подключается к персональному компьютеру при помощи интерфейсов RS-232 (COM), PS/2 и USB. Первый есть в каждом компьютере, второй — в любом, произведенном за последние 4–5 лет, третий — почти в любом, выпущенном в 1999 г. и позже. Наиболее популярен сегодня интерфейс PS/2 — специальный драйвер для мыши обычно не требуется, манипулятор стабильно работает в большинстве программ и операционных систем. Подключать мышь по USB тоже можно, но у этого способа подключения есть ряд недостатков. Во-первых, могут возникать проблемы совместимости, USB-мышь не всегда ведет себя идеально; под Windows NT такой манипулятор не будет работать вообще. Во-вторых, периферии для шины USB выпускают очень много, но подавляющее большинство ПК имеют всего 2 USB-порта. Если занять один порт мышкой, то у вас возникнут проблемы с одновременным подключением, например, сканера и цифрового плеера. Поэтому для большинства пользователей наиболее удобен все же PS/2. Понимая это, большинство производителей USB-мышей комплектуют специальным переходником, позволяющим подключать их изделия как к USB-порту, так и к порту PS/2.
Устройства хранения и обмена данными
ZIP-накопители
Модем
Модем — устройство, предназначенное для обмена информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть модемом (МОдулятор + ДЕМодулятор). При этом под каналом связи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые сигналы). В зависимости от типа канала связи устройства приема-передачи подразделяют на радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Наиболее широкое применение нашли модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым телефонным каналам связи.
 |  |
| Внутренний модем | Внешний модем |
Стримеры
Стриммер (stream — длинная лента) — устройство для записи информации на магнитную ленту.
Стриммер используется для архивирования информации с жесткого диска.
Носителями информации для стриммеров являются кассеты и ленточные картриджи. Кассеты имеют объем до 60 Гб, картриджы до 160 Гб. Эти объемы позволяют сохранить на кассету или картридж информацию со всего жесткого диска.